电子电工综合实验 裂相电路实验论文

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1、南京理工大学裂相电路实验论文姓名:xx学号:xxxxxxxxx摘要：从裂相电路出发，深入研究将单相交流电源（220V/50HZ）分裂成相位差为90度的二相电源，并保证二相输出空载时电压有效值相等，为155V±5%；相位差为90°±2%。进而在原电路基础上改变负载(电阻性)作出电压与负载特性曲线。并讨论在负载为电容或电感时电压与负载的特性曲线。最后分析并证明此电路在空载时功耗最小。关键词：裂相电路单相电源两相输出负载空载功率实验具体内容:•实验材料与设置装备本实验是理想状态下的实验，所有数据都通过在电路专用软件Multisim7中模拟实验测得的。（1）所有实验器材为（均为理想器

2、材）：裂二相实验：一个单相交流电压源（220V/50HZ），两个电阻（阻值均为3184.7Ω）,两个电容(均为1uF),导线若干；此外，还有交流电压表，功率表若干，以及许多不同阻值的电阻.(2)实验原理由于电容，电感元件两端的电压和通过它们的电流的相位差恒定为90°，因此可以利用这一性质，将电容（电感）和与之串联的电阻分别作为电源，这样就达到了把单相交流电源分裂成两相交流电源（相位差为90°）的目的.(3)实验方法把电源Us分裂成U1和U2两个输出电压。如下图所示为RC分相电路中的一种，它可将输入电压Us分裂成U1和U2两个输出电压，且使U1和U2的相位差为90度。电路图如下

3、：图中输出的电压U1和U2分别和输入电压Us为：＝＝对输入电压Us而言，输出电压U1和U2与其的相位为：Φ1=-tg(wR1C1)Φ2=tg()或ctgφ2=wR2C2=-tg(φ2+90°)若R1C1=R2C2=RC必有φ1-φ2=90°一般而言，φ1和φ2与角频率w无关，但为使U1与U2数值相等，可令wR1C1=wR2C2=1实验过程：1.将单相电源分裂成两相单相交流电源220V/50HZ;取定R1=0.64kΩ,C1=5uF;R2=1.6kΩ,C2=2uF以上可知,空载时电压有效值和相位差均在误差允许的范围内,因此电路的设计是合理的.2.保持1中电路及参数不变。负载处接

4、上可变电阻，并保持两电阻相等,并测量电压-负载特性曲线。R1=R2/ΩU1/VU2/V•0.3450.3451150119119103.43.41200120.3120.3206.76.71250121.5121.55015.915.91300122.5122.58024.324.31350123.6123.610029.529.51400124.5124.515041.141.11450125.4125.420051511500126.4126.425059.559.51550127.2127.23006767160012812835073.473.41700129.312

5、9.340079.179.11800130.7130.745084841900131.8131.850088.588.52000132.8132.855092.592.52100133.7133.760096962200134.7134.765099992500137.5137.57001021023000139.9139.9750104.5104.53500142.1142.18001071074000143.7143.7850109.2109.25000146.9146.9900111.1111.16000147.5147.59501131138000149.5149.5

6、1000114.75114.7510000150.5150.51050116.3116.312000151.5151.51100117.8117.8由此可得结论：通过曲线可看出，电压随电阻的增大而增大，而增大的趋势渐渐变慢。3.测量证明设计的电路在空载时功耗最小通过改变负载的阻值，加功率表测量并绘制功率—电阻曲线。表格如下：R1=R2/Ω110205080100150200P1/w0.111.22.257.48.711.313P2/w0.111.22.257.48.711.313R1=R2/Ω300350400450500550600650P1/w1515.415.615.6

7、815.6615.5515.3615P2/w1515.415.615.6815.6615.5515.3615R1=R2/Ω70075080085090095010001050P1/w14.814.614.31413.713.413.212.9P2/w14.814.614.31413.713.413.212.9R1=R2/Ω1100115012001250130013501400P1=P2/w12.6112.311211.811.5411.311.07R1=R2/Ω14501500155016002000